编译原理分析中间代码生成程序.docx
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编译原理分析中间代码生成程序
实验报告
课程名称编译原理
实验学期至学年第学期
学生所在系部
年级专业班级
学生姓名学号
任课教师
实验成绩
计算机学院制
开课实验室：
年月日
实验题目
分析中间代码生成程序
一、实验目的
分析PL/0编译程序的总体结构、代码生成的方法和过程；具体写出一条语句的中间代码生成过程。
二、设备与环境
PC兼容机、Windows操作系统、TurboPascal软件等。
三、实验内容
1.分析PL/0程序的Block子程序，理清PL/0程序结构和语句格式。
画出Block子程序的流程图，写出至少两条PL/0程序语句的语法格式。
2.分析PL/0程序的Block子程序和Gen子程序，了解代码生成的方法和过程。
使用概要算法来描述语句的代码生成过程。
3.自己编写一个简单的PL/0程序，能够正确通过编译，得到中间代码。
列出自己编写的源程序和编译后得到的中间代码。
4.从中选择一个语句或表达式，写出代码生成的过程。
要求从自己的源程序中选择一条语句，结合这条语句写出语义分析和代码生成过程。
在描述这个过程中，要说清楚每个功能有哪个子程序的哪条语句来完成，说清楚语句和参数的含义和功能。
四、实验结果及分析
（一）程序标注
levmax=3;{maxdepthofblocknesting}{最大允许的块嵌套层数}
{语法分析过程block}
{参数：
lev:
这一次语法分析所在的层次}
{tx:
符号表指针}
{fsys:
用于出错恢复的单词集合}
procedureblock（lev,tx:
integer;fsys:
symset）;
var
dx:
integer;{dataallocationindex}{数据段内存分配指针，指向下一个被分配空间在数据段中的偏移位置}
tx0:
integer;{initialtableindex}{记录本层开始时符号表位置}
cx0:
integer;{initialcodeindex}{记录本层开始时代码段分配位置}
{登陆符号表过程enter}
procedureenter（k:
object1）;
begin{enterobjectintotable}{参数：
k:
欲登陆到符号表的符号类型}
tx:
=tx+1;{符号表指针指向一个新的空位}
withtable[tx]do{开始登录}
begin
name:
=id;{name是符号的名字，对于标识符，这里就是标识符的名字}
kind:
=k;{符号类型，可能是常量、变量或过程名}
casekof{根据不同的类型进行不同的操作}
constant:
{如果是常量名}
begin
ifnum>amaxthen{在常量的数值大于允许的最大值的情况下}
begin
error（31）;{抛出31号错误}
num:
=0;{实际登陆的数字以0代替}
end;
val:
=num{如是合法的数值，就登陆到符号表}
end;
variable:
{如果是变量名}
begin
level:
=lev;{记下它所属的层次号}
adr:
=dx;{记下它在当前层中的偏移量}
dx:
=dx+1;{偏移量自增一，为下一次做好准备}
end;
procedur:
{如果要登陆的是过程名}
level:
=lev{记录下这个过程所在层次}
End
End
end{enter};
{登录符号过程没有考虑到重复的定义的问题。
如果出现重复定义，则以最后一次的定义为准。
}
{在符号表中查找指定符号所在位置的函数position}
{参数：
id:
要找的符号}
{返回值：
要找的符号在符号表中的位置，如果找不到就返回0}
functionposition（id:
alfa）:
integer;
var
i:
integer;
begin{findidentifierintable}
table[0].name:
=id;{先把id放入符号表0号位置}
i:
=tx;{从符号表中当前位置也即最后一个符号开始找}
whiletable[i].name<>iddo{如果当前的符号与要找的不一致}
i:
=i–1;{找前面一个}
position:
=i{返回找到的位置号，如果没找到则一定正好为0}
end{position};
（二）过程说明
说明入口参数，返回值和过程的功能
1、入口参数：
过程体入口时的处理
code[table[tx0].adr].a:
=cx;（cx为过程入口地址，填写在code中）
withtable[tx0]do
begin
adr:
=cx;（过程的入口填写在table表的过程名中）
size:
=dx;（过程需要的空间填写在table中）
end;
cxo:
=cx;（保留过程在code中的入口地址在输出目标代码时用）
gen（int,0,dx）;（生成过程入口指令）
2、返回值：
（*通过静态链求出数据区基地址的函数base*）
（*参数说明：
l:
要求的数据区所在层与当前层的层差*）
（*返回值：
要求的数据区基址*）
functionbase（l:
integer）:
integer;
var
b1:
integer;
begin
b1:
=b;（*findbase1leveldown*）（*首先从当前层开始*）
whilel>0do（*如果l大于0，循环通过静态链往前找需要的数据区基址*）
begin
b1:
=s[b1];（*用当前层数据区基址中的内容（正好是静态链SL数据，为上一层的基址）的作为新的当前层，即向上找了一层*）
l:
=l-1（*向上了一层，l减一*）
end;
base:
=b1（*把找到的要求的数据区基址返回*）
end（*base*）;
（三）程序静态结构图
（四）PL0文法描述
在计算机科学中，文法是编译原理的基础，是描述一门程序设计语言和实现其编译器的方法。
文法的描述多用BNF（巴克斯范式），而另一个重要的概念：
正则表达式，也是文法的另一种形式。
PL/0文法的表示：
<程序>:
:
=<分程序>.
<分程序>:
:
=[<常量说明部分>][<变量说明部分>][<过程说明部分>]<语句>
<常量说明部分>:
:
=const<常量定义>{,<常量定义>};
<常量定义>:
:
=<标识符>=<无符号整数>
<无符号整数>:
:
=<数字>{<数字>}
<标识符>:
:
=<字母>{<字母>|<数字>}
<变量说明部分>:
:
=var<标识符>{,<标识符>};
<过程说明部分>:
:
=<过程首部><分程序>{;<过程说明部分>}
<过程首部>:
:
=procedure<标识符>;
<语句>:
:
=<赋值语句>|<条件语句>|<当循环语句>|<过程调用语句>
|<复合语句>|<读语句>|<写语句>|<空>
<赋值语句>:
:
=<标识符>:
=<表达式>
<表达式>:
:
=[+|-]<项>{<加法运算符><项>}
<项>:
:
=<因子>{<乘法运算符><因子>}
<因子>:
:
=<标识符>|<无符号整数>|‘（’<表达式>‘）’
<加法运算符>:
:
=+|-
<乘法运算符>:
:
=*|/
<条件>:
:
=<表达式><关系运算符><表达式>|odd<表达式>
<关系运算符>:
:
==|<>|<|<=|>|>=
<条件语句>:
:
=if<条件>then<语句>
<当循环语句>:
:
=while<条件>do<语句>
<过程调用语句>:
:
=call<标识符>
<复合语句>:
:
=begin<语句>{;<语句>}end
<读语句>:
:
=read‘（’<标识符>{,<标识符>}‘）’
<写语句>:
:
=write‘（’<表达式>{,<表达式>}‘）’
<字母>:
:
=a|b|c|d…..x|y|z
<数字>:
:
=0|1|2|3…...8|9
（五）代码生成程序说明
对分程序体人口的处理（见程序文本block的过程体）
begin（*block*）
dx:
=3;
tx0:
=tx;（*保留当前table表指针值,实际为过程名在table表中的位置*）
table[tx].adr:
=cx;（*保留当前code指针值到过程名的adr域*）
gen（jmp,0,0）;
（*生成转向过程体入口的指令，该指令的地址为cx已保留在过程名的adr域，真正的过程体入口地址，等生成过程体入口的指令时，再由table[tx].adr中取出cx将过程体入口返填到cx所指目标代码，即:
（jmp,0,0）的第3区域，同时填到table[tx].adr中*）
②过程体入口时的处理
code[table[tx0].adr].a:
=cx;（cx为过程入口地址，填写在code中）
withtable[tx0]do
begin
adr:
=cx;（过程的入口填写在table表的过程名中）
size:
=dx;（过程需要的空间填写在table中）
end;
cxo:
=cx;（保留过程在code中的入口地址在输出目标代码时用）
gen（int,0,dx）;（生成过程入口指令）
table表格管理
（六）代码生成程序实例
给出pl0源程序，中间代码和过程说明
编写代码：
programabc（input,output）;
var
i:
integer;
begin
i:
=10;
writeln（i）;
end.
运行程序如图：
五、实验总结
这次实验加深了我对编译过程的理解，无论是整体还是细节都有了更深入的体会，强化了基础知识的进一步学习，如活动记录、符号表、中间过程生成等。
这次实验让我更深的认识到只是学习课本是远远不够的，我们还需要从实际的操作中体会所学知识。
这次实验让我更好的理解了词法分析语法分析过程的区别。
同时，这次实验我也存在着很多的不足，比如我不能完全靠自己的能力理解PL0程序的全部内容，自身知识的不足督促我们通过书籍、网络等途径完善对于知识的认知，扩展自身知识面，提升自身能力，让我们能更好的利用计算机以及编译原理这门课程的知识。
教师评价
评定项目
A
B
C
D
评定项目
A
B
C
D
算法正确
流程图正确
语句语法格式正确
源程序正确
中间代码正确
分析过程正确
报告规范
回答问题正确
实验结果正确
题解正确
其他：
评价教师签名：
年月日
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